(西华师范大学物理与电子信息学院四川 南充637009)
　　
　　1引言——何谓“拉击”问题
　　所谓“拉击”，是一种与碰撞类似的物体间的相互作用，指的是由不可伸长的软绳连接的两物体间通过绳所发生的瞬间、巨大的拉力作用(与常规力相比). 在中学物理教学中，碰撞问题是大量的，也是学生较熟悉的，而“拉击”问题则比较少见，所以学生一般不是十分熟悉. “拉击”虽与碰撞作用类似，但却又有所不同，因而对“拉击”问题的解答学生及教师们常感到较为困惑.对此“拉击”问题，一些老师针对具体的特例进行了探讨，而本文则拟对“拉击”问题的性质及其解答进行较为系统的理论分析和总结.
　　2“拉击”问题的分类
　　“拉击”按照其实际起因的不同可以分为如下两类：
　　第一，“松—直—紧”的“拉击”.初始时两物体间的连接绳是松弛的，由于两物体的逐渐远离，而使绳被拉直，进而拉紧，从而发生“拉击”. 下面的例1、例2就属这种“拉击”.
　　例1将一物体用长为L的不可伸长的轻绳拴在地面上的O点处，如图1.将物体从O点上方H(H＜L)高处以v0(v0>2g(L-H))的初速度竖直向上抛出，求物体落地时的速度.
　　例2质量均为m的两个物体A和B，由长为L的不可伸长的轻绳相连接.B物体约束在光滑水平桌面上的光滑直槽内，它可以在槽中自由滑动.开始时A物体静止在桌面上，B物体静止在直槽内，AB垂直于直槽且距离为L/2，如图2.若A物体以速度v在桌面上平行于槽的方向运动，求当B物体开始运动时的速度大小.
　　第二，“直—击—紧”的“拉击”.初始时两物体间的连接绳是拉直的，两物体间并无相对运动，由于一物体受到某种瞬时的冲击作用而产生的离开另一物体的运动趋势，而使绳突然被拉紧，与此同时另一物体的速度也发生了突变，从而发生“拉击”.下面的例3、例4就属这种“拉击”.
　　例3三个小球A、B、C相应的质量为m、2m、3m，放在光滑水平面上. A与B，B与C由不可伸长的轻绳相连.∠ABC=120°，另一在水平面上的质量为4m的小球D以速度v沿着平行于直线AB的方向射向小球C，小球D与小球C发生完全非弹性碰撞，如图3.求小球A开始运动时的速度大小.
　　例4一条均匀柔软的链条，长为L，质量为M，今将其两端悬挂于天花板上十分靠近的两点，如图4.某时刻(设 )其中的一端自悬挂点处突然断开而开始下落，试求此后天花板对链条另一端的拉力T随时间t变化的关系.
　　“拉击”按照物体的相对运动方向或相对运动趋向与“拉击”前瞬间的绳长方向是否一致又可分为两类：
　　第一,直“拉击”.两物体相对运动方向或相对运动趋向与绳长方向在一条直线上.如上述例1、例4.
　　第二,斜“拉击”.两物体相对运动方向或相对运动趋向与绳长方向不在一条直线上.如上述例2、例3.
　　人们往往也很自然地想到，既然“拉击”过程两物体间通过绳也产生类似于碰撞的瞬间、巨大的拉力作用，是否“拉击”也与碰撞类似的可按形变的恢复程度或者说动能损失的程度来进行分类.在有的物理教学参考资料上甚至干脆就将“拉击”归之为碰撞.然而，正是这一点使人们在处理此类“拉击”题目常常感到莫衷一是，模棱两可，争论不休.其实，“拉击”中的形变与碰撞的形变情况是有很大区别的.只有真正从理论上认清这种区别，在解题及命题时才能有可靠的
　　
　　量就是图中阴影部分的面积.
　　E=12(Q1 Q2)(U2-U1)=12CB2L2(v22-v21).
　　可见，在基本分析方法熟练运用的基础之上，如果巧妙利用图象中“面积”处理问题，显得通俗易懂、方便快捷，值得我们教师与学生借鉴.
　　总而言之，利用图象进行处理高中物理问题可以使复杂问题的过程更加简化，相对于解析法有着思路清晰、构思巧妙、灵活善变的诸多独特效果，许多解析法无法解决的问题图象法却能方便处理.实践证明，物理图象的“面积”不仅可以快速、高效的处理高中物理的线性问题，而且在处理解析法难于解决的非线性的问题方便有着意想不到的功效，这就提醒一线高中物理教师在平时的课堂教学中应该注重这类思想的引导与渗透，从而快速提高高中学生解决物理问题的能力.明确的根据.
　　3“拉击”中的形变
　　“拉击”与碰撞的不同在于两个物体不是直接发生作用，而是通过中介物——绳来发生作用，所以研究“拉击”中的形变，必须考察绳的形变和两个物体与绳的作用.
　　3.1不可伸长的绳在“拉击”中应视为发生完全非弹性的微小塑性形变
　　在“拉击”问题中，一般总是要假定绳是不可伸长的.对这里的不可伸长应从两个方面理解：其一，并非指绳在“拉击”中不发生任何形变，而是指发生的是微小的形变.绳不发生形变是不可能的，绳不发生形变就不可能传递“拉击”作用，但绳的形变是微小的，因此在处理问题时便可忽略不计.其二，绳所发生的微小形变被视为完全非弹性的塑性形变.如果绳是有一定弹性的(通常指的就是绳弹性范围较大，如橡皮筋之类)，在拉力作用下绳将可以发生较大的弹性伸长形变，被绳连接的两物体间的距离将缓慢增大，绳的拉力也随之缓慢增大，因此不可能形成瞬间的巨大拉力，故而不可能发生“拉击”作用.所以凡是能够产生“拉击”的绳必定是完全非弹性的，反之亦然.当然，这种完全非弹性的绳并不是实际存在的，只是一种实际上弹性极差的绳的理想化近似处理.正因为如此，在一些“拉击”的题目中，有时候也不明确指出绳是不可伸长的，但只要不强调绳是弹性的，那就应视为不可伸长的绳对待.
　　由于传递“拉击”的绳不能是弹性的，所以任何两物体通过绳发生的“拉击”便都不可能是弹性的.
　　3.2物体与绳的“拉击”作用是完全非弹性的
　　两物体通过不可伸长的绳所间接发生的“拉击”作用，也可视之为两个物体同时分别与绳直接发生的“拉击”作用.对于能发生“拉击”作用的“物——绳——物”系统来说，两个物体总是必须被理想化为可忽略形变的质点(即不考虑大小的刚体)，由于能发生“拉击”作用的绳自身是完全非弹性的，所以两物体各自与绳之间的直接“拉击”作用便只能是完全非弹性的.
　　综合上述3.1、3.2两点可知，任何通过不可伸长的绳所发生的“拉击”均是完全非弹性的.这是“拉击”与碰撞的重要区别.据此可以得出两点重要结论：第一、“拉击”过程中机械能总是不守恒的，必定有损耗；第二、“拉击”结束后，两物体沿绳长方向上的速度必定是相等的.这两点结论正是正确解决“拉击”问题的知识基础.
　　在此特别需要指出的是，有的老师认为，只有“松—直—紧”型的“拉击”中才有机械能损耗而“直—击—紧”型的“拉击”是不存在机械能损耗的，这样的看法是不对的.在“直—击—紧”的“拉击”中，被绳连接的物体同样也因绳的拉力作用而发生了速度突变，所形成的“拉击”作用同样将使绳发生完全非弹性的微小塑性形变，所以同样将存在机械能的损耗.
　　4如何提高学生解决“拉击”问题的能力
　　学生在解决“拉击”问题时感到困难，常犯错误，甚至无从下手，其主要原因就在于：在意识到“拉击”与碰撞的相同时而不能分辨其与碰撞的相异——与碰撞不同的“拉击”固有的完全非弹性性，所以也很难自觉利用上述两点“拉击”中的重要结论.
　　比如，学生在解答上述例1时，他们往往能凭经验直觉到这是一个与碰撞有些类似的问题，但却不知道其完全非弹性的特性，往往不能直接断定物体与地面发生“拉击”后其速度将变为零，从而进一步得到物体落地时的速度为2gL.他们往往是先求得“拉击”前物体的速度为v20-2g(L-H)，并想当然地将这一“拉击”过程与完全弹性碰撞作类比，认为物体在“拉击”后便以这一速度开始向下运动，并最终得出物体落地的速度为v20 2GH.
　　学生在解答上述例二时，则往往不能认识到物体A、B之间发生了“拉击”作用而损失了机械能，他们认为非保守力的外力(直槽对B的作用力)和内力对系统做功均为零，所以系统的机械能守恒.并进一步利用机械能守恒和平行于槽的方向的动量守恒来解答：
　　如图5，设物体B开始运动时的速度为vB，此时物体A相对地面的速度vA为物体A相对B做圆周运动的速度v′叠加上物体B的速度vB.
　　由机械能守恒有12mv2=12mv2B 12mv2A.
　　而由几何关系知
　　v2A=v2B v′2-2vBv′cos120°.
　　由此两式得到12mv2=mv2B 12mv′2 12mvBv′(1)
　　又由平行于槽的方向的动量守恒有
　　mv=mvB m(vB v′cos60°)=2mvB 12mv′(2)
　　由(1)、(2)即可解出vB=7±714v.这当然是一个错误的结果.
　　学生在解答上述例三时，也往往是只注意到D球和C球之间的完全非弹性碰撞有机械能损失，而忽视与此同时发生在C球与B球之间、A球与B球之间的同样完全非弹性的“拉击”中也存在着机械能损失.
　　对上述例四学生则更是对其中的机械能损失感到茫然：一方面，当绳子拉直以后，他们根据绳子重心的降低，可以判断绳子的机械能减少了，但另一方面却不知道机械能究竟是怎么损失的.其实，这是一种特殊的“拉击”问题，其特殊性在于这是一次一次的“拉击”在接连地进行，从而构成一个持续的“拉击”过程，绳子的机械能就是在这一系列持续的“拉击”中损失了.正是这种持续的“拉击”过程掩盖了“拉击”的实质.
　　总之，要使学生能正确解决“拉击”问题，在教学中首先便是使学生树立起一般的“拉击”的概念，知道当由绳连接的两物体沿绳长方向有相对远离的运动或运动趋势时就会产生“拉击”作用；其次就是通过对“拉击”的分析，使学生明确“拉击”的完全非弹性性.在此基础上，再结合动量定理，动量守恒定律，角动量守恒定理(在高中物理奥赛中须用到该定理)等的正确熟练运用，学生解决“拉击”问题的能力便能得以根本的提高.
　　【*“拉击”是笔者为了教学方便和文中的叙述简便，且考虑到与“撞击”相对应而给出的一个名称.笔者期望能将此作为一个物理学的概念术语而在教学中推广使用.】